【科学代码】基于紧束缚模型近似的开源软件WannierTools- 大数跨境

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【科学代码】基于紧束缚模型近似的开源软件WannierTools

蔻享代码

2023-04-19

导读：WannierTools是一款专门用于研究新奇拓扑材料的开源软件。

开发人员

吴泉生

作者单位

中国科学院物理研究所

软件主页

https://www.wanniertools.org

http://www.wanniertools.com/

https://github.com/quanshengwu/wannier_tools

编程语言

Fortran 91.3% Python 8.6%

联系邮箱

quansheng.wu@iphy.ac.cn

蔻享代码

https://code.koushare.com/#/code/codeDetail?codeId=326

（内含代码视频介绍）

开源类型

GPL 3.0

参考文献

1. WannierTools: An open-source software package for novel topological materials， QuanSheng Wu , ShengNan Zhang , Hai-Feng Song, Matthias Troyer, and Alexey A. Soluyanov， Computer Physics Communications 224, 405 (2018)

2. Magnetoresistance from Fermi surface topology, Shengnan Zhang, QuanSheng Wu, Yi Liu, and Oleg V. Yazyev， Physical Review B 99, 035142 (2019)

3. Landau Levels as a Probe for Band Topology in Graphene Moiré Superlattices QuanSheng Wu, Jianpeng Liu, Yifei Guan, and Oleg V. Yazyev， Physical Review Letters 126, 056401 (2021)

4. Moiré Flat Bands in Twisted Double Bilayer Graphene, Fatemeh Haddadi, QuanSheng Wu, Alex J. Kruchkov, and Oleg V. Yazyev, Nano Letters, 20, 2410 (2020)

代码视频介绍（复制下方链接至浏览器打开）

https://doi.org/10.52843/cassyni.t7c058

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简介

WannierTools是一款专门用于研究新奇拓扑材料物性的开源软件。它在紧束缚模型（tight-binding model)框架下工作。紧束缚模型也可以由Wannier90的软件包生成。WannierTools的主要功能是通过计算拓扑材料的物性，包括使用Wilson loop，Chern number， Z2 number等来对材料的拓扑相进行分类，并能够获取表面态能谱，该能谱在角分辨光电子能谱（ARPES）和扫描隧道显微镜（STM）实验中可以被检测到。

此外，WannierTools还能寻找Weyl/Dirac点和节点线结构的位置，计算Berry相位和Berry曲率。同时，它还能进行能带展开(band unfolding)、朗道能级谱(Landau level)分析、磁阻(magnetoresistance)、反常霍尔效应（Anomalous Hall effect) 研究以及扭转的二维系统(Moiré systems)等大规模模拟。

总之，WannierTools作为一款功能丰富且实用的工具，在拓扑材料研究领域具有重要应用价值，截止2023年4月11日，Google引用超过1400次。